根據麻省理工學院的一項研究，氫燃料發電設施將與鋰離子電池儲能系統在季節性儲能應用方面展開市場競爭，其成本競爭力將取決于它們可能取代的天然氣發電廠熱效率。

在加利福尼亞州運營的一座天然氣發電廠

麻省理工學院的科學家在技術和經濟方面進行了分析，以評估氫燃料發電設施與鋰離子電池儲能系統在替代天然氣發電廠發揮用途之間的潛在競爭，并發現鋰離子電池儲能系統在成本方面可能是最有效的解決方法，盡管在某些情況下氫燃料發電設施是一種更加可行的替代方法。

他們在發表的一篇名為《按季節平衡加州電力系統的技術經濟分析：氫氣與鋰離子電池》論文指出，采用氫氣為燃料的燃氣輪機(HFGT)目前能夠以1,320美元/kW成本運營，將會取代天然氣發電廠，可以滿足季節性平衡電網的需求。論文中假設氫氣燃氣輪機(HFGT)的維護成本與天然氣發電廠的維護成本相同，每年約為13美元/kW，而氫氣的運輸成本估計為0.6美元/kg到2美元/kg。

此外，根據麻省理工學院的科學家的計算，目前綠氫的生產成本在3美元/kg到10美元/kg，具體取決于生產條件，而灰氫或藍氫的生產成本分別為1美元/kg和1.50美元/kg。他們在文章中指出，“假設質子交換膜(PEM)電解槽的利用率為40%，輸入電力成本為10美元/MWh，綠氫的生產成本為5美元//kg，綠氫目前的成本顯然比灰氫或藍氫更昂貴，但隨著市場需求的新增，預計到2050年，綠氫生產成本將下降70%。”

至于鋰離子儲能系統的成本，100MW/400MWh電池儲能系統的建造成本可能降到236.5美元/MWh。

麻省理工學院的研究團隊在這兩種能源能夠滿足2019年加州天然氣發電設施實現的發電量的情況下，比較了氫氣燃氣輪機(HFGT)和大型鋰離子電池儲能系統的平準化能源成本(LCOE)。并假設部署的這兩類項目工作壽命均為15年，貼現率都為10%。報告進一步解釋說，“我們將氫氣燃氣輪機(HFGT)的年燃料消耗量計算在購買氫氣運行設施相關的總成本之內，而鋰離子電池儲能系統的年燃料消耗量等于儲能系統中存儲電力的總成本。”

分析表明，氫氣燃氣輪機(HFGT)的競爭力重要取決于它們應該替換的天然氣發電廠熱效率。而熱效率代表著發電廠的效率。研究人員聲稱，當熱效率更高時，氫氣燃氣輪機(HFGT)比鋰離子電池儲能系統更具競爭力。此外，他們發現由二氧化碳捕獲出現的藍氫驅動的氫燃氣輪機(HFGT)可能是天然氣發電廠更具成本競爭力的替代品。研究人員在論文指出：“我們發現當今市場的電價不足以證明對這項技術的投資是合理的。但是，我們注意到隨著可變可再生能源發電量在市場中的份額不斷上升，市場內可能出現更極端的電價模式。”作者：EmilianoBellini